Of hij in een kopje koffie kan roeren zonder te denken aan zijn werk. Dominik Krug, UT-onderzoeker bij Physics of Fluids, moet lachen om die vraag. ‘Ik doe geen melk in mijn koffie, maar ik ben wel geneigd aan die dingen te denken, ja. Vloeistofmechanica is overal om ons heen. Niet alleen als je in je koffie roert, maar ook als je het hebt over de stroming rondom een bewegend voertuig, zoals een schip, of een auto. In onze groep is ook een groot onderzoek naar inkjet printen. Met een hoge druk en snelheid worden druppels op het papier gespoten. Als ze landen op het papier, wil je niet dat ze spetteren.’
Als tiener wilde de Duitser piloot worden, maar die passie bekoelde toen hij eenmaal zelf een zweefvliegtuig kon besturen. Hij werd er misselijk van en zo intellectueel uitdagend was het nou ook weer niet. Krug verlegde zijn aandacht daarom naar de reden waarom een vliegtuig opstijgt, de stromingenleer, en kwam via wat omzwervingen bij de Twentse groep Physics of Fluids terecht.
Nu doet hij onder meer onderzoek naar de manier waarop vaste deeltjes en luchtbellen zich bewegen en tegen elkaar botsen in een wervelende vloeistof. In bijvoorbeeld de mijnindustrie worden met die belletjes waardevolle mineralen gescheiden van het andere gesteente. Het verpulverde gesteente gaat een watertank in, waar ook luchtbellen doorheen zweven. Het water wordt goed geroerd, waardoor de mineralen, de rotsdeeltjes en de bellen met elkaar botsen. De bellen gaan met de hydrofobe mineralen naar het oppervlak, de rotsdeeltjes zinken uiteindelijk.
‘Het is een heel selectief scheidingsproces en het gebeurt op grote schaal, zo’n twee miljard ton per jaar’, vertelt Krug. Het is alleen lastig te voorspellen hoe vaak en hoe snel de deeltjes botsen. Dat heeft te maken met turbulentie, die de manier beïnvloedt waarop belletjes en andere deeltjes bewegen ten opzichte van elkaar en van het stromende water. Krug onderzoekt de mate en de omstandigheden waarin de bubbels en de deeltjes botsen. ‘Omdat die scheidingsmethode op zo’n grote schaal wordt toegepast, hebben zelfs kleine verbeteringen een grote impact.’
Zijn enthousiasme over het onderwerp kan hij niet altijd overdragen op zijn gesprekspartners in de kroeg, vertelt hij. ‘Ik moet altijd eerst uitleggen wat vloeistofmechanica is en ik kom vrij snel op het terrein waar mensen het niet meer begrijpen, of waar ze niet meer geïnteresseerd zijn. Zeker mensen die niet zo in natuurkunde geïnteresseerd waren op de middelbare school zien het als een nerderig onderwerp. Ik krijg ook vaak vragen als: waar hebben we dat voor nodig? We doen fundamenteel onderzoek om meer kennis te vergaren over werkelijke problemen, maar bieden niet noodzakelijk een kant en klare ontwerpoplossing.’
Dat laatste is wat hem betreft ook niet altijd nodig. ‘Er hoeft niet alijtd een directe toepassing te zijn, het is ook interessant om ergens naar te kijken vanuit een wetenschappelijk perspectief. Er zijn veel voorbeelden in de geschiedenis waar iets werd ontwikkeld dat indertijd heel fundamenteel leek en veel later kwam de toepassing pas. Je moet soms explorerend te werk gaan, daar zijn universiteiten voor.’
‘Vloeistofmechanica speelt ook een grote rol in de overdracht van het coronavirus: je hebt aerosolen, druppelwolkjes uit de mond, turbulentie, de manier waarop druppels door de lucht zweven en verdampen. Ooit was dat een niche project waar heel weinig onderzoekers in geïnteresseerd waren. Nou is het plots heel relevant, een hoop mensen graven die oude papers op en veel nieuwe studies worden nu gedaan. Plotseling is het belangrijk geworden.’
Niettemin kan hij soms wel jaloers zijn op zijn broer, die arts is. ‘Iedereen is wel eens ziek, dus het vakgebied staat heel dichtbij wat mensen ervaren in hun dagelijks leven. Iedereen kan deelnemen aan de conversatie. Als ik iets uitleg, ben ik altijd de enige die praat.’
